La sistemática biológica es una disciplina científica cuyas tareas incluyen el desarrollo de principios para la clasificación de los organismos vivos y la aplicación práctica de estos principios a la construcción de un sistema del mundo orgánico . La clasificación aquí se refiere a la descripción y ubicación en el sistema de todos los organismos modernos y extintos [1] .
La etapa final en el trabajo de un científico sistemático, que refleja sus ideas sobre un determinado grupo de organismos vivos, es la creación de un Sistema Natural. Se supone que este sistema, por un lado, subyace a los fenómenos naturales, por otro lado, es solo una etapa en el camino de la investigación científica. De acuerdo con el principio de inagotabilidad cognitiva de la naturaleza, un sistema natural es inalcanzable [2] .
Un estudio en profundidad de grupos ya conocidos, aclarando cada vez más sus relaciones mutuas, requerirá otras comparaciones o, más precisamente, una reorganización de los miembros. Nos parece que el sistema natural siempre estará sujeto a cambios constantes, ya que cada intento solo puede hacerse en conexión con el estado del conocimiento científico de su tiempo.
Los principales objetivos de la taxonomía son:
La sistemática siempre asume que:
Estos supuestos, que subyacen a cualquier trabajo taxonómico, pueden llamarse los axiomas de la taxonomía [1] .
Las clasificaciones modernas de organismos vivos se basan en un principio jerárquico. Los diferentes niveles de la jerarquía ( rangos ) tienen sus propios nombres (de mayor a menor): dominio , reino, reino , tipo o departamento , clase , orden u orden , familia , género y, de hecho, especie . Las especies ya consisten en individuos individuales .
Se acepta que cualquier organismo en particular debe pertenecer consistentemente a las siete categorías. En sistemas complejos, a menudo se distinguen categorías adicionales, por ejemplo, utilizando prefijos sobre y sub (superclase, subtipo, etc.) para esto. Cada taxón debe tener un rango determinado, es decir, pertenecer a alguna categoría taxonómica.
Este principio de construir un sistema se llama la jerarquía linneana , nombrada así por el naturalista sueco Carl Linnaeus , cuyas obras formaron la base de la tradición de la sistemática científica moderna.
Relativamente nuevo es el concepto de superreino o dominio biológico . Fue propuesto en 1990 por Carl Woese e introdujo la división de todos los taxones biológicos en tres dominios:
Los primeros intentos que conocemos para clasificar las formas de vida fueron realizados en el mundo antiguo por Heptador , y luego por Aristóteles y su alumno Teofrasto , quienes unieron todos los seres vivos de acuerdo con sus puntos de vista filosóficos. Dieron un sistema bastante detallado de organismos vivos. Ellos dividieron las plantas en árboles y hierbas, y los animales en grupos con sangre "caliente" y "fría". El último signo fue de gran importancia para revelar el propio orden interno de la naturaleza viva. Así nació un sistema natural, reflejo del orden que existe en la naturaleza [1] .
En 1172, el filósofo árabe Averroes realizó una traducción abreviada de las obras de Aristóteles al árabe . Sus propios comentarios se han perdido, pero la traducción misma ha sobrevivido en latín .
Большой вклад сделал швейцарский профессор Конрад Геснер (1516—1565).
La era de los grandes descubrimientos permitió a los científicos ampliar significativamente su conocimiento de la vida silvestre. At the end of the 16th - beginning of the 17th centuries , a painstaking study of the living world began, initially aimed at well-known types, gradually expanding, until, finally, a sufficient amount of knowledge was formed that formed the basis of scientific clasificación. El uso de este conocimiento para clasificar las formas de vida se convirtió en el deber de muchos médicos famosos, como Hieronymus Fabricius (1537-1619), el seguidor de Paracelsus Peder Sørensen (1542-1602, también conocido como Petrus Severinus), el naturalista William Harvey (1578-1657), anatomista inglés Edward Tyson (1649-1708). Los entomólogos y microscopistas tempranos Marcello Malpighi (1628-1694), Jan Swammerdam (1637-1680) y Robert Hooke (1635-1702) hicieron sus contribuciones .
El enfoque que tomó al clasificar las plantas en su Historia Plantarum fue un paso importante hacia la taxonomía moderna . Rey rechazó la división dicotómica que se utilizaba para clasificar especies y tipos, proponiendo sistematizarlos según las similitudes y diferencias identificadas en el proceso de estudio.
El orden es una subdivisión de clases, introducida para no distinguir entre géneros en un número mayor del que la mente puede percibir fácilmente.
Carl Linneo
A principios del siglo XVIII, la ciencia había acumulado una gran cantidad de conocimiento biológico, pero en términos de estructuración de este conocimiento, la biología estaba significativamente rezagada con respecto a otras ciencias naturales que se estaban desarrollando activamente como resultado de la revolución científica. La contribución decisiva para eliminar este atraso fue la actividad del naturalista sueco Carl Linnaeus (1707-1778), quien determinó y puso en práctica las principales disposiciones de la sistemática científica, lo que permitió que la biología se convirtiera en una ciencia completa en un tiempo bastante corto. [4] .
Lo principal en taxonomía, según Linnaeus, es la construcción de un sistema natural que, a diferencia de la lista del catálogo, "en sí mismo indica incluso plantas perdidas". El Systema Naturae de Linneo ( 1735), en el que dividió el mundo natural en tres reinos —mineral, vegetal y animal— fue reimpreso al menos trece veces durante su vida.
Linnaeus usó cuatro niveles ( rangos ) en la clasificación : clases , órdenes , géneros y especies . Todavía se utiliza el método de formación de un nombre científico introducido por Linneo para cada una de las especies (los nombres largos utilizados anteriormente, que constaban de una gran cantidad de palabras, daban una descripción de la especie, pero no estaban formalizados estrictamente). El uso de un nombre latino de dos palabras - el nombre del género, luego el epíteto específico - hizo posible separar la nomenclatura de la taxonomía . Esta convención de nomenclatura de especies se llama " nomenclatura binaria ".
Después de esto, se introdujo una categoría similar al tipo - departamento - para las plantas.
Charles Darwin propuso entender el sistema natural como el resultado del desarrollo histórico de la naturaleza viva. Escribió en Sobre el origen de las especies :
… origen común <…> es la conexión entre organismos, que se nos revela con la ayuda de nuestras clasificaciones.
Esta declaración marcó el comienzo de una nueva era en la historia de la sistemática, la era de la sistemática filogenética (es decir, basada en la relación de los organismos) [1] .
Darwin sugirió que la estructura taxonómica observada, en particular la jerarquía de los taxones, está relacionada con su descendencia unos de otros. Es así como surge la sistemática evolutiva, que pone en primer plano el esclarecimiento del origen de los organismos , para lo cual se utilizan métodos tanto morfológicos como embriológicos y paleontológicos .
Un nuevo paso en esta dirección lo dio el seguidor de Darwin, el biólogo alemán Ernst Haeckel . El árbol genealógico de Haeckel incluía todos los grandes grupos de organismos vivos conocidos en ese momento, así como algunos grupos desconocidos (hipotéticos) que desempeñaban el papel de un "antepasado desconocido" y se colocaban en las horquillas de las ramas o en la base de este árbol. Una representación tan extremadamente visual fue de gran ayuda para los evolucionistas , y desde entonces, desde finales del siglo XIX, la sistemática filogenética de Darwin-Haeckel ha dominado la ciencia biológica. Una de las primeras consecuencias de la victoria de la filogenética fue un cambio en la secuencia en la enseñanza de los cursos de botánica y zoología en las escuelas y universidades: si antes la presentación comenzaba con los mamíferos (como en Animal Life de A. Brehm ), y luego descendió "hacia abajo" la "escalera de la naturaleza", ahora la presentación comienza con bacterias o animales unicelulares [1] .
Haeckel realmente quería para que se pueda colocar un organismo en cada horquilla del árbol. Tal organismo sería la forma padre (ancestro) de toda la rama. Pero si se encontraron tales organismos, posteriormente se los reconoció no como ancestros, sino como "ramas laterales" de la evolución. Haeckel soñaba con encontrar un organismo que pudiera colocarse en la base misma de un árbol, e incluso una vez informó que lo habían encontrado. Tal criatura (en inglés se llama último ancestro común , abreviado LCA ) no ha sido encontrada hasta el momento.
A principios del siglo XX, siete categorías taxonómicas principales habían tomado forma en la sistemática:
Cualquier planta o animal debe pertenecer consistentemente a las siete categorías. Tales categorías no son obligatorias, es decir, al sistematizar un objeto, se pueden omitir. Además, suelen distinguirse otras categorías: una división (divisio) entre un subreino y un supertipo en animales, una cohorte (cohors) entre una subclase y un superorden , una tribu (tribus) entre una subfamilia y un género , una sección ( sectio) entre un subgénero y una especie , y así sucesivamente. A menudo, tales categorías se usan solo en la sistemática de algunos taxones específicos (por ejemplo, insectos). Los nombres de los taxones generalmente se forman usando sufijos estándar.
Nombre en ruso | nombre internacional | animales | Plantas | Champiñones | bacterias | arqueas |
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pelotón [aprox. 1] / pedido | ordenar | -iformes, -ida [aprox. 2] | -ales | |||
suborden [aprox. 1] / suborden | subordinado | + | -ineae | - | ||
1] / infraorden | infraordo | + | -aria | - | ||
pelotón de vapor [aprox. 1] (microserie) | parvordo | + | - | |||
sección [aprox. una] | sección | + | - | |||
subsección [aprox. una] | subsección | + | - | |||
giga- [5] / mega- / gran- / hiperfamilia [aprox. una] | ? | + | - | |||
superfamilia | suprafamilia | -oidea | -acea | - | ||
epifamilia [aprox. una] | epifamilia | -oidos [aprox. 2] | - | |||
familia | familia | -idae | -aceas | |||
subfamilia | subfamilia | -inae | -oideae | - | ||
infrafamilia | infrafamilia | -impar [ej. 2] | + | - | ||
supertribu | supratribus | + | + | - | ||
tribu | tribus | -ini | -eae | - | ||
subtribu | subtribus | -en un | -inae | - | ||
infratribu | infratribus | 2] | + | - | ||
género | género | + | + | + | + | + |
subgénero | subgénero | - | subgen., subg. | ? | - | - |
supersección | supersección | - | supersecta | ? | - | - |
sección | sección | - | secta. | ? | - | - |
subsección | subsección | - | subsección | ? | - | - |
fila (serie) | serie | - | Ser. | ? | - | - |
en una fila (sub-serie) | subserie | - | subservidor | ? | - | - |
Supervisar | supraespecies | + | + | ? | ? | - |
vista | especies | + | + | + | + | + |
subespecie | subespecie | subesp. / ssp. | subesp. / ssp. | subesp. (al menos para la levadura) | - | - |
variedad / variedad | variedades | variedad [aprox. 3] | variedad | variedad | variedad [aprox. 3] | - |
subespecie | subvarietas | - | subvar. | ? | ? | - |
la forma | forma | - ( морфа / форма ?) | F. | ? | ? | - |
subformulario | subforma | - | subf. | ? | ? | - |
Notas :
To avoid synonymy (that is, different names for the same taxon) and homonymy (that is, one name for different taxa), nomenclature is currently regulated by nomenclature codes , allowing division into levels (see Rank (biological systematics) ), - separately para plantas, animales y microorganismos. Además, los nombres de todos los taxones deben darse en latín (de raíces latinas y griegas o de nombres personales o nombres populares), y el nombre de la especie debe ser binario, es decir, debe consistir en el nombre del género y el epíteto específico. . Por ejemplo, el nombre en latín de una patata es Solanum tuberosum L. (la última palabra indica el autor del nombre, en este caso es Carl Linnaeus; en zoología, también se suele poner el año de publicación real).
Cada taxón debe tener un rango, es decir, pertenecer a alguna de las categorías enumeradas. Así, el rango es una medida de la correspondencia de los taxones entre sí; por ejemplo, la familia de las coles y la familia de los felinos son categorías comparables. Sin embargo, no existe una forma generalmente aceptada de calcular el rango y, por lo tanto, diferentes taxónomos distinguen los rangos de diferentes maneras [1] .
El diagnóstico se entiende principalmente como la compilación de tablas para identificar organismos ( claves de definición ). Desde la época de J. B. Lamarck , se han generalizado las claves dicotómicas , en las que cada elemento (etapa) se divide en tesis y antítesis , provisto de indicaciones de a qué etapa pasar a continuación. Ahora casi toda la flora y fauna del globo está cubierta por claves definitivas.
En el trabajo práctico, el biólogo sistemático se guía por varios principios y técnicas básicos. En primer lugar, la clasificación debe ser una división, es decir, ningún taxón puede pertenecer a dos grupos del mismo rango a la vez, y viceversa, cada taxón debe pertenecer a algún supertaxón (no debe haber ningún "residuo" sin clasificar). En segundo lugar, la clasificación debe hacerse sobre una base, es decir, los signos utilizados para la clasificación deben ser alternativos (es decir, mutuamente excluyentes: no se pueden dividir en "plantas con flores" y "plantas leñosas"). En tercer lugar, la clasificación debe realizarse de acuerdo con las características significativas (por ejemplo, no se pueden utilizar características de altura y peso). La clasificación comienza con la definición de los límites del taxón original, luego se distinguen los taxones elementales (por ejemplo, las especies) a clasificar. El siguiente paso es la agrupación de taxones. A veces, este procedimiento debe repetirse hasta que se logre un resultado aceptable. Las diferentes áreas de la taxonomía difieren principalmente en los métodos de agrupación [1] .
Ahora se acepta que la clasificación, cuando esté permitida, debe seguir los principios del evolucionismo .
Normalmente, los sistemas biológicos se crean en forma de lista, en la que cada línea corresponde a algún taxón (grupo de organismos). Desde la década de 1960, se ha estado desarrollando una rama de la sistemática, llamada " cladística " (o sistemática filogenética), que se ocupa del ordenamiento de los taxones en un árbol evolutivo: un cladograma , es decir, un diagrama de la relación de los taxones. Si un taxón incluye a todos los descendientes de alguna forma ancestral, es monofilético . W. Hennig formalizó el procedimiento para determinar el taxón ancestral, y en su sistemática cladística basó la clasificación en un cladograma construido mediante técnicas informáticas .
R. Sokel y P. Snit en 1963 fundaron la llamada sistemática numérica (numérica), en la que la similitud entre los taxones no se determina sobre la base de la filogenia, sino sobre la base de un análisis matemático del mayor número posible de características. que tienen el mismo valor (peso).
El sistema de tres dominios se propuso en 1990 , pero aún no se ha adoptado definitivamente. La mayoría de los biólogos aceptan este sistema de dominios, pero un número significativo continúa usando la división de cinco reinos. Una de las características principales del método de los tres dominios es la separación de arqueas ( Archaea ) y bacterias ( Bacterias ), que previamente se combinaron en el reino de las bacterias . También hay una pequeña fracción de eruditos que agregan Archaea como un sexto reino pero no reconocen dominios.
Hoy en día, la taxonomía es una de las ciencias biológicas de rápido desarrollo, que incluye cada vez más métodos nuevos: métodos de estadística matemática , análisis de datos informáticos, análisis comparativo de ADN y ARN, análisis de la ultraestructura celular y muchos otros.
Linneo 1735 |
Haeckel 1866 |
Cierre 1925 |
Coplandia 1938 |
Whittaker 1969 |
Woese 1977 |
Woese 1990 |
Cavalier-Smith 1993 |
Cavalier-Smith 1998 |
Ruggiero 2015 |
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(No) | (No) | 2 dominios | 2 dominios | 2 dominios | 2 dominios | 3 dominios | 3 dominios | 2 dominios | 2 dominios |
3 reinos | 3 reinos | (No) | 4 reinos | 5 reinos | 6 reinos | (No) | 8 reinos | 6 reinos | 7 reinos |
Minerales | Protista | procariotas | droyanki | droyanki | eubacterias | bacterias | eubacterias | bacterias | bacterias |
arqueobacterias | arqueas | arqueobacterias | arqueas | ||||||
eucariotas | Protista | Protista | Protista | eucariotas | Archezoa | protozoos | protozoos | ||
protozoos | |||||||||
cromistas | cromistas | cromistas | |||||||
Plantas | Plantas | Plantas | Plantas | Plantas | Plantas | Plantas | Plantas | ||
Champiñones | Champiñones | Champiñones | Champiñones | Champiñones | |||||
animales | animales | animales | animales | animales | animales | animales | animales |
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